英特尔能否再次独占鳌头？

老牛

https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309405015952239493141

证券市场周刊  作者： 本刊特约 明辉 03-25 23:14

​​即便英特尔在最新的先进制程中领先，也可能只是暂时的。回顾台积电历史上对英特尔的赶超，我们会发现市场可能不仅高估了英特尔的创新能力，也低估了台积电的组合护城河优势。

本刊特约 明辉/文

2024年2月21日，英特尔在加州举行首届IFS Direct Connect 2024 活动，并宣布打造专门为AI时代而设的系统级晶圆代工业务。市场开始预期英特尔会借助系统级代工业务享受到AI 时代的红利，助力AI公司芯片自研，并实现对台积电的先进制程赶超。

然而，笔者对此并没有这般乐观。如果回顾台积电历史上对英特尔的赶超，我们会发现市场可能不仅高估了英特尔的创新能力，也低估了台积电的组合护城河优势。


最新财报平庸无奇

最新财报显示，英特尔2023财年实现总营收542亿美元，同比减少14%。非GAAP净利润达到44亿美元，同比下降41.8%；毛利率达到43.6%，同比下降3.7pts。GAAP净利润达到17亿美元，同比下降79%；毛利率达到40%，同比下降2.6pts。

2023财年第四季度，英特尔实现总营收154亿美元，同比增长10%。非GAAP净利润达到23亿美元，同比增长263%；毛利率实现48.8%，同比增长5pts。GAAP净利润达到27亿美元，与2022财年相比实现扭亏为盈；毛利率达到45.7%，同比增长6.5pts。

细分业务方面，英特尔主要分为五大业务集团，分别为CCG业务（Client Compuing Group，客户端计算业务）：主要是为终端用户设计的产品，包括为笔记本电脑、台式机、平板电脑等设计的CPU及GPU等，该业务2023财年第四季度实现营收88亿美元，同比增长33%，超过市场预期的84亿美元；DCAI业务（Data Center and AI，数据中心及人工智能业务）：专注于提供为数据中心和超大规模解决方案提供CPU、加速卡等，FPGA产品营收也计入该业务；NEX业务（Network and Edge，网络及边缘业务）：为包括云网络、电信网络、边缘软件和平台市场细分领域设计可编程平台和高性能连接和计算解决方案；Mobileye自动驾驶业务：专注于开发和部署先进的驾驶辅助系统和自动驾驶技术与解决方案；IFS业务（Intel Foundry Services，英特尔代加工业务）：提供区别化的全栈解决方案，包括晶圆制造、封装、芯片标准和软件等。其中，CCG业务、DCAI业务以及NEX业务为英特尔的核心业务以及主要营收来源。


虽然公司2023财年第四季度业绩超预期，主要是受益于客户端PC业务回暖。公司指引称2024财年第一季度营收在122亿-132亿美元、EPS 0.13美元、经调整毛利率44.5％，均不及彭博一致预期。主要原因是公司寄予厚望的新增长点均不及预期，Mobileye和FPGA业务均在拖累。


值得一提的是，2023财年第四季度英特尔晶圆代工服务（IFS）营收2.91亿美元，同比增长63%，低于彭博一致预期。Intel 3已成为公司向IFS客户提供的第一个先进节点，正处产能爬坡期。业界首套High-NA EUV光刻机已在俄勒冈州开始安装。此外，位于新墨西哥州3D封装厂Fab 9近期开业，着力于先进封装技术，如3D Foveros。客户拓展方面，英特尔和联电合作开发12纳米工艺平台，以满足移动、通信基础设施和网络等高增长市场需求；18A制程也已斩获第四家客户订单，该客户主要从事高性能计算，封装业务也赢得另外三家客户。


尽管代工业务小有突破，然而对比台积电就会发现两者的差距之大：台积电2023年底账上净现金有230亿美元，而英特尔账上净现金为-243亿美元，而两家在先进制程上的资本开支每年已经达到200亿-300亿美元。虽然英特尔率先拿到了最先进的光刻机，但台积电的资金实力更有后劲。当然，在半导体行业，有资金实力只是基础，更重要的是技术的积累。


曾凭借3D晶体管实现领先


当芯片制程工艺来到28纳米以下时，2D晶体管效能已逼近极限，业界开始引入3D晶体管技术。


2001年，台积电的张忠谋邀请胡正明来到台积电担任CTO。即便在互联网泡沫破灭的三年中，台积电也依然在不计成本加速消化FinFET工艺，不断尝试量产。


然而，十年后的2011年，英特尔率先宣布已经验证3D晶体管的商业化，推出业界首个22纳米微处理器。2012年，英特尔又率先量产22纳米FinFET工艺芯片，保持了业界领先优势，并与两家做FPGA芯片设计的公司签署了晶圆代工合同。2013年2月，英特尔宣布为FPGA行业排名第二的阿尔特拉代工芯片，顿时业界哗然：作为半导体行业霸主、IDM厂最坚固的堡垒、多年瞧不上晶圆代工业务的英特尔，竟然对开放芯片代工合同业务开始感兴趣，想要成为开放式的晶圆代工厂，力求行业每家公司都能使用英特尔的制造技术。率先掌握3D晶体管工艺让英特尔获得了切入高端晶圆代工的机会，就像当年IBM用率先掌握的0.18微米铜工艺技术抢占高端市场一样。


对于失去阿尔特拉这样的大客户，张忠谋一边表示“非常遗憾”，一边表示英特尔涉足晶圆代工是“把脚伸到池子里试试水温……相信英特尔很快会发现，水是很冰冷的”。之所以这样说，是因为英特尔习惯了当老大，从来都是别人服务它，它难以放低姿态去适应自己的全新定位。作为一家IDM厂，英特尔自有产能一定优先满足自己的电脑CPU，因此，它做代工服务时必定不会高效服务外部客户。更重要的是，台积电的大客户多数是英特尔的竞争对手，他们不可能将订单交给英特尔生产，英特尔的订单只能来自微软、谷歌、亚马逊和思科等系统企业，订单品种多、数量少，业务做起来很麻烦。


高通董事长的评价是：英特尔的业务模式是大批量生产单一芯片，而台积电在生产芯片方面采用不同的模式，非常灵活，能同时制造多款不同产品，生产过程由软件控制。此前，英特尔就已经错失了乔布斯真诚递来的手机处理器芯片订单，而且他们没有料到，iPhone的实际销量比任何人想象的都高出100倍，英特尔本以为这笔订单无利可图，这才给了三星电子的机会。当时晶圆代工的全球市场规模仅有100多亿美元，这么小的规模当然不会被年营收300亿美元的英特尔放在眼里，一个新业务往往一开始的量并不大并且利润微薄，拒绝苹果订单是“理所当然”。



思维惯性使英特尔的领先优势消退


垄断电脑CPU的英特尔拥有60%以上的毛利率，可以容忍较低的生产良率，并且能率先采用新技术生产。而台积电的毛利率50%左右，必须在达到较高的良率之后才能为客户量产。近年来，半导体行业两次根本性创新（2007年的HKMG技术和2011年的FinFET技术）都源于英特尔率先取得技术突破，台积电则用3-4年才跟上，英特尔一向是台积电追随的标杆企业。但是，相比于只擅长造电脑CPU的英特尔，台积电的多客户、多领域使其拥有更大的学习曲线优势，在先进工艺上慢慢追上了英特尔。


过去，英特尔的工艺经常领先台积电1-2代，但从45纳米开始，台积电开始抢先半步，几乎比英特尔快半个节点。若按同样的路线演进，台积电做的别人也能做，那就占不到市场优势；若抢在前面，就有了优势。由于全球排名前20的IDM和芯片设计企业都与台积电有合作，他们都在按台积电的工艺标准进行芯片设计，这就让台积电的工艺路径成为业界标准，迫使其他晶圆代工厂在工艺标准上向台积电靠拢。


到了3D晶体管时代，比台积电提前3年量产的英特尔，本可以再次从容拿下苹果的订单，连阿尔特拉这样与台积电合作超过20年的老客户，都能被英特尔抢走，谁都认为苹果A+处理器订单落入英特尔手中是早晚的事。然而，令人难以置信的是，英特尔打算利用3D晶体管的巨大领先优势复制自己在CPU上的成功经验，继续走IDM道路，力推自己主导的CISC路线的X86架构，进而垄断智能手机和平板电脑市场，通吃移动领域CPU的所有利润。为了让自己擅长的X86架构成为移动领域的主流技术路线，英特尔不惜血本对合作伙伴进行大量补贴，2013年和2014年在移动领域亏损73亿美元。然而，如此代价，获得的市场份额也仅有1%，因为相比ARM架构，能耗的硬伤无法解决。


就像许多历史上辉煌的公司一样，过去的成功经验往往成为新业务拓展的障碍。英特尔从反面完美诠释了这句话。英特尔在移动领域CPU市场上屡战屡败，不仅一无所获，还给了台积电和三星追赶的时间。可见，只是技术领先，若没有生态支持，或转变商业模式和管理思维，同样不会胜出，PC时代的苹果与微软系统之争也曾证明过这点。


2019年10月，随着苹果iPhone11的热卖，台积电市值也突破2500亿美元，再次超过英特尔。美国《金融时报》评论：这标志着英特尔长期领导地位的结束。


过快的追赶技术未必是好事


英特尔的技术目标订的很超前，并且半导体业界在评价三星电子时也会用到“技术激进”“技术冒险”等字眼。但台积电从没有得到这样的评价，在芯片制造工艺向前演进的历程中，行业曾经有多次重大技术路线决策，台积电每一次都走对了风向，拥有无懈可击的常胜纪录，这不能简单归结为运气好。胡正明认为，大型专业晶圆代工，有几百个客户，应鼓励代工厂取得更小的技术进步，因为总有一个客户会感兴趣。这些客户的产品周期并不同步，几乎任何时候，只要台积电拥有一项新技术，就有一些客户愿意采纳、付费。当你取得更大的技术进步时，比取得更多的小进步反倒更有可能滑倒。


半导体制造的成功在很大程度上依赖于规模，更多的销量意味着有更多完善工艺流程的机会，而完善的工艺流程有助于晶圆代工厂进入下一个工艺节点。因为客户数量众多，台积电拥有更多的试错机会，更容易应用新技术，然后将一个个微小的改善积累成巨大的进步。这是专业晶圆代工厂相对于IDM厂的一大竞争优势。胡正明最后指出，如果不涉足代工业务，英特尔就无法保持技术领先。推动摩尔定律前进的不再是英特尔，而是台积电。


2020年，当英特尔将部分6纳米GPU和5纳米处理器订单秘密寻求台积电测试的时候，相当于事实上确认了英特尔在先进工艺竞争上的落后地位。台积电股价连续大涨，2020年7月28日，台积电市值突破12万亿新台币，美股达到4317亿美元。对应的是英特尔市值下跌，仅有2200亿美元，差不多只有台积电的一半。如今，台积电市值超过7000亿美元，而英特尔不到2000亿美元。


3纳米工艺鏖战正酣，2纳米工艺已狼烟滚滚。2021年5月，IBM宣布推出世界上首个2纳米制造技术。IBM预期2纳米工艺最早的生产时间是2024年底和2025年初，此后过渡到量产，逐步爬坡。


IBM的2纳米技术是由其奥尔巴尼研究中心与三星电子、英特尔联合研发出来，采用GAA架构。基于此，英特尔才敢宣称将于2024年量产20A埃工艺（相当于台积电的2纳米工艺）。


但是消息宣布之后，台积电的股价不跌反涨。没人相信这会动摇台积电的制造优势，2纳米工艺新技术不仅需要设计工具、搭配以知识产权为核心的生态系统，还需要检验量产成品率、生产成本及客户接受程度。台积电已经纵横全球专业晶圆代工市场30多年，拥有多元化且稳定的客户群，外加相当成熟的供应链体系。这些优势令台积电在快速提升成品率、降低生产成本和缩短新工艺研发周期等方面的能力无人可比。台积电早在2019年就开始研发2纳米工艺，2021年在GAA架构上也取得了重大突破，预计将在2025年实现2纳米工艺的量产。


并且台积电已经宣布在1纳米以下工艺研发上取得突破。1纳米已经逼近硅的物理极限，半导体界一直在寻找可解决高电阻、低电流问题的二维材料来替代硅，寻找更好解决漏电、发热等问题的介电质材料来替代铜。这些还需要ASML的支持，其数值孔径0.55的光刻机将在2025-2026年得到大规模应用。ASML全球副总裁和研发总监严涛南预计，到2030年左右将会有集成3000亿个晶体管的芯片出现。芯片设备中仅次于光刻机的是刻蚀机，中微半导体董事长尹志尧表示，当等离子刻蚀机可以达到1-2个原子级别的精确度时，实现1纳米工艺没有问题。


美国金融研究InvestorPlace认为：毫不夸张的说，台积电是世界上最重要的公司——它在制造上的优势，造就了这样的地位。

因此，即便英特尔在最新的先进制程中领先，也可能只是暂时的，从长期来看，台积电会凭借更深的学习曲线、工艺制造的累积优势以及广泛的客户合作厚积薄发，最终将会实现再次领先。

（作者为资深从业人士。本文不构成投资建议，据此投资风险自负）